光電催化有機污染物降解協同產氫
基于目前世界上亟需解決的環境污染和能源危機兩大問題,開發一種同時凈化環境與能源轉化的裝置將具有巨大的應用潛力。因此對于水體環境污染處理和清潔能源生產本課題組已開發出有效的技術——光電催化有機污染物降解協同產氫。開發了新型金屬氧化物納米管陣列異質結雜化光電催化體系,在電場誘導下,使光生電子與空穴分別于陰極和陽極氧化降解有機污染物與析氫,實現光電催化同步去污與制氫。通過增強納米管陣列與基底相互作用,納米管本體結晶度提高或單晶化,納米管管壁表面形成異質結光催化雜化體系和導電碳基材料的修飾等途徑,提高光生電子傳輸速率,促成電子與空穴有效分離,拓寬體系的光響應范圍,提高光的吸收效率與量子效率。結合表征等手段及分析,闡明光電催化體系的構效關系,設計出高效、穩定的新型光電催化構筑應用于污水的資源化。通過兩個反應過程的相互促進,不僅提高了光催化效率,而且符合變“廢”為寶的綠色能源化學理念;構建了新型光催化反應器和高性能光電催化劑;發展了光電協同催化理論在同步去污-制氫反應中的應用。
上海理工大學
2023-05-09